來源：納芯微電子

納芯微今日宣布正式推出車規(guī)級(jí)8通道可配高低邊驅(qū)動(dòng)系列芯片——NSD56080、NSD56602、NSD56620與NSD56242，工作電壓范圍覆蓋4.5V~28V(輸出內(nèi)部鉗位39V)，每通道驅(qū)動(dòng)電流330mA(所有通道ON)，適合驅(qū)動(dòng)汽車電子的繼電器、LED、燈泡及電機(jī)等各類型感性容性負(fù)載。

該系列產(chǎn)品以高集成度、靈活配置和智能驅(qū)動(dòng)及診斷為核心優(yōu)勢，相比已量產(chǎn)的8通道低邊驅(qū)動(dòng)NSD56008，新增加PWM自動(dòng)發(fā)生器、On-State負(fù)載開路診斷和Bulb Inrush Mode等功能，可幫助客戶節(jié)省MCU資源、降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度和成本、縮小板級(jí)尺寸，進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)靈活性與整體性能。

一芯多能：

內(nèi)置PWM自動(dòng)發(fā)生器，兩路輸入支持Limp Home，節(jié)省MCU資源

NSD56xxx-Q1系列芯片內(nèi)置兩個(gè)獨(dú)立的PWM自動(dòng)發(fā)生器，可配置PWM頻率與占空比，并可映射到任意輸出端口。通過與兩路輸入(亦可映射到任意輸出端口)配合，最多可輸出4路獨(dú)立的不同頻率與占空比的PWM信號(hào)，直接節(jié)省兩路MCU的PWM口及軟件資源，簡化控制邏輯，提升系統(tǒng)響應(yīng)效率。

當(dāng)系統(tǒng)檢測到異常而進(jìn)入跛行模式(Limp Home)時(shí)，NSD56xxx-Q1系列芯片可實(shí)現(xiàn)8通道選擇性關(guān)閉，僅保留2路映射通道來維持繼電器、制動(dòng)泵等關(guān)鍵安全負(fù)載持續(xù)運(yùn)行，提升整車與系統(tǒng)的安全可靠性。

圖1 Input Mapping

智能診斷：

雙模式開路檢測，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

NSD56xxx-Q1系列芯片支持OFF-State與ON-State雙模式負(fù)載開路診斷(OLD)，可在輸出關(guān)閉或打開狀態(tài)下精確檢測負(fù)載連接狀態(tài)，顯著提升系統(tǒng)自診斷能力。

OFF-State OLD通過開啟每通道的診斷電流源并比較輸出端口電壓，來檢測負(fù)載開路。而新引入的ON-State OLD(僅適用于高邊及配置為高邊的通道)，則是通過檢測實(shí)際負(fù)載電流和輸出端口電壓來診斷，避免了OFF-State OLD因內(nèi)部電流源而造成LED負(fù)載微亮這一異?，F(xiàn)象。

同時(shí)，ON-State OLD既可直接選定通道來診斷，也可以對(duì)所有高邊通道進(jìn)行l(wèi)oop診斷，并能夠用一幀報(bào)文來讀取所有通道的診斷信息，從而簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、降低MCU負(fù)荷，讓整機(jī)診斷更高效、更可靠。

支持BIM模式：

高效驅(qū)動(dòng)多種負(fù)載，適應(yīng)更多應(yīng)用場景

高低邊驅(qū)動(dòng)在實(shí)際應(yīng)用中驅(qū)動(dòng)白熾燈或容性負(fù)載時(shí)，輸出通道會(huì)因過沖電流觸發(fā)過載保護(hù)(Over Load Protection)而被關(guān)閉，若靠軟件不斷清除故障點(diǎn)(Fault)和打開通道，則響應(yīng)太慢難以輸出足夠能量打開負(fù)載。

為解決這一痛點(diǎn)，NSD56xxx-Q1系列引入Bulb Inrush Mode(BIM模式)。當(dāng)該通道輸出達(dá)到過載保護(hù)閾值而被關(guān)閉時(shí)，該通道會(huì)在tINRUSH時(shí)間后自動(dòng)重啟，然后不斷重復(fù)直至持續(xù)時(shí)間tBIM(40ms)。40ms內(nèi)足夠讓2W功率的燈泡點(diǎn)亮，若同時(shí)采用BIM模式和通道并聯(lián)功能，則可以支持將5W燈泡點(diǎn)亮。

這一設(shè)計(jì)使NSD56xxx-Q1系利能夠可靠驅(qū)動(dòng)白熾燈、繼電器、馬達(dá)等容性與感性負(fù)載，顯著提升系統(tǒng)對(duì)不同類型負(fù)載的兼容性，為客戶提供更靈活、更可靠的設(shè)計(jì)選擇。

圖2 Bulb Inrush Mode(BIM)模式運(yùn)行

集成主動(dòng)鉗位管：

輕松應(yīng)對(duì)感性負(fù)載，降低系統(tǒng)成本

在驅(qū)動(dòng)繼電器、電磁閥等感性負(fù)載時(shí)，通道關(guān)斷瞬間會(huì)在輸出口產(chǎn)生高壓，若電感能量足夠大，會(huì)造成芯片內(nèi)部功率管雪崩擊穿。

NSD56xxx-Q1系列在每個(gè)通道內(nèi)集成主動(dòng)鉗位管(Active Clamp)，在關(guān)斷瞬間可鉗位輸出端電壓(低邊通道鉗位正電壓，高邊通道鉗位負(fù)電壓)，同時(shí)輸出功率管因柵極電壓抬升而打開，形成電流通路來泄放電感能量，有效防止功率管損壞。這一設(shè)計(jì)讓芯片在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)無需額外鉗位管(可減少8個(gè)外部鉗位管)，從而顯著降低系統(tǒng)BOM成本與板級(jí)尺寸。

圖3 輸出功率管 Active Clamp

芯片單通道在室溫下可承受高達(dá)50mJ的鉗位能量，而在實(shí)際應(yīng)用中，繼電器負(fù)載產(chǎn)生的能量通常低于10mJ，足以覆蓋典型繼電器、電磁閥等感性負(fù)載的能量需求，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與可靠。

車規(guī)品質(zhì)，靈活選型

NSD56xxx-Q1系列8通道智能高低邊驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品現(xiàn)已全部量產(chǎn)，滿足AEC-Q100 Grade 1標(biāo)準(zhǔn)，工作溫度范圍覆蓋-40℃至125℃，封裝采用HTSOP24(8.65×3.9mm)，該系列提供豐富的高邊、低邊及可配高低邊的組合方案，靈活滿足不同系統(tǒng)架構(gòu)和負(fù)載需求。

憑借全面的高低邊組合、豐富的智能功能和車規(guī)級(jí)可靠性，納芯微可為車身電子的各類型負(fù)載驅(qū)動(dòng)提供多通道高集成度的解決方案，幫助客戶快速搭建安全可靠、靈活高效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

圖4 NSD56xxx-Q1選型表

納芯微電子(簡稱納芯微，科創(chuàng)板股票代碼688052)是高性能高可靠性模擬及混合信號(hào)芯片公司。自2013年成立以來，公司聚焦傳感器、信號(hào)鏈、電源管理三大方向，為汽車、工業(yè)、信息通訊及消費(fèi)電子等領(lǐng)域提供豐富的半導(dǎo)體產(chǎn)品及解決方案。

納芯微以『“感知”“驅(qū)動(dòng)”未來，共建綠色、智能、互聯(lián)互通的“芯”世界』為使命，致力于為數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界的連接提供芯片級(jí)解決方案。